篇一:切纸机的设计
目
录
摘
要............................................................................................................................2ABSTRACT...................................................................................................................3第一章
绪论................................................................................................................41.1切纸机简介.......................................................................................................41.2国内外研究现状...............................................................................................41.3题目选取...........................................................................................................61.4小型切纸机的特点...........................................................................................61.5设计的要求.......................................................................................................6第二章
切纸机总体结构设计....................................................................................2.1切纸力的分析计算...........................................................................................2.2总体结构设计.................................................................错误!未定义书签。
2.3电机的选用.....................................................................错误!未定义书签。
第三章
切纸机传动结构设计..................................................错误!未定义书签。
3.1基本传动数据计算.........................................................错误!未定义书签。
3.2带传动设计....................................................................错误!未定义书签。
3.3齿轮传动设计................................................................错误!未定义书签。
3.4轴的校核......................................................................错误!未定义书签。
3.5键的校核......................................................................错误!未定义书签。
3.6轴承的校核....................................................................错误!未定义书签。
第四章
切纸机其余部件设计..................................................错误!未定义书签。
4.1推纸部件设计概述.........................................................错误!未定义书签。
4.2压纸部件设计概述.........................................................错误!未定义书签。
结束语..........................................................................................错误!未定义书签。
参考文献......................................................................................错误!未定义书签。
致谢..............................................................................................错误!未定义书签。
摘
要
切纸机是印后加工装订生产线常采用的一种设备,具备电动切纸,轮盘螺旋式压纸千斤,裁切光道指示,裁切尺寸侧边定位标尺,手动微调校准等功能。在操作上要求双手同时操作切纸程序,透明安全保护罩等多重安全装置,确保操作安全。其主要结构包括:工作台、裁刀机构、定位机构、压纸机构等组成。
本课题设计的切纸机的工作原理是:采用电动机经带传动减速后,带动偏心轮旋转,偏心轮推动连杆使滑块和刀片实现切纸的往复运动,通过气缸的气压带动压纸器实现压纸、手轮的旋转带动丝杠的运动从而实现了推纸板的运动,调节切纸的尺寸。
根据电机的工作环境选择电动机类型,采用立式安装,防护式电机,鼠笼式三相异步电动机。选择带传动,它具有缓冲、吸振、运行平稳、噪声小、合过载保护等优点,并安装张紧轮。切纸动力由电动机输出,通过减速系统传动,把动力输入到执行机构。压制动力由气缸提供,通过连杆带动压纸板的运动。推纸机构的运动是通过手动的手轮带动丝杠的旋转从而实现运动的。
关键词
切纸
压纸
推纸
偏心轮
ABSTRACTCutterisaprintfinishingequipmentoftenusedintheproductionline,withanelectriccutter,roulettespiralplatenjin,cuttingthetrackindication,cuttingthesizeofthesidepositioningruler,manualfine-tuningcalibrationandotherfunctions.Onthecuttingoperationrequiresbothhandswhileoperatingprocedures,transparentsafetyshieldandmanyothersafetydevicestoensuresafeoperation.Themainstructurecomprising:atable,thecuttermechanism,thepositioningmechanism,theplatenmechanismandothercomponents.Thistopicinpapermakingindustrydesignofmechanicalcuttersworkprincipleis:byusingmotorslowdowndrivenbelt,promote,connectingeccentriceccentrictoslideandrealizethecutterblades,throughthecylinderreciprocatingmotionofthepneumaticdrivepaperrealizepaper,ballscrewrotationhandwheeldrivesthemovementrealizesthepushofexercise,adjustthecardboardcuttersize.Accordingtothemotorworkingenvironmentandtheverticalmotortypeselection,installation,protectivemotormousecagethree-phaseasynchronousmotor.Choosebelttransmission,ithasthebuffer,vibration,lownoise,smoothoperation,overloadprotection,andinstallawheel.Drivenbymotoroutputcutter,throughtheforcetransmissionsystem,theinputtotheactuator.Bypressingpowercylinderrods,throughthemovement.Drivepressurecardboard,Pushthemovementofthehandwheelisdrivenbymanualballscrewrotationsoastorealizethemovement.Keywords
papercut;Paperweights;paperdrivingunit;eccentric
第一章
绪论
1.1切纸机简介
切纸机是一种常用的纸张加工设备,其应用于生产已有上百年的历史。它主要用于造纸厂单张纸的裁切切纸机有较好的市场前景,主要表现在以下几点。第一,印刷厂现配备的切纸机,大都是在印刷业大发展的八、九十年代购入,那时国产的切纸机主要是机械式的。存在的问题有,一是没有高精度的尺寸定位系统和尺寸设置装置,精度低,不能满足高档印品裁切的要求;二是机械式切纸机冲击力大、噪音大、安全机构不可靠,容易出工伤事故;三是自动化水平低,没有加工、印刷企业印前单张纸裁切和印后印刷品的整形加工以及包装产品中纸蜂窝芯的切制。近年来,切纸机又广泛应用于商标、不干胶贴片、卡片、甚至PS版、皮革、硬塑料等非纸材料的裁切。在印刷机械产品家族中,切纸机占有重要的地位,年销售量仅次于小型平版印刷机。随着社会经济的发展和科技的进步,切纸机的社会需求量不断增加,其自身的高科技含量也大幅提升。
1.2国内外研究现状
国内制造切纸机的厂家约34家。主要企业有上海申威达、长春印机、四川中江、甘肃平凉普业、山东荷泽生建、浙江嘉路等切纸机厂。2001年十家切纸机厂统计,共销售切纸机2703台,完成销售额2.84亿元,2002年七家企业统计,共销售切纸机2484台,完成销售额2.18亿元。主要切纸机规格有420mm、580mm、650mm、760mm、780mm、920mm、1150mm、1250mm、I300mm、1370mm、1550mm、1660mm、1860mm、2200mm等14种规格。上海申威达公司飞达牌系列切纸机和四川中江利通公司的利通牌系列切纸机,代表了国产切纸机的发展水平。这两家企业已经不再生产落后的机械式切纸机,而以液压切纸机、程控切纸机和微机程控切纸机作为现阶段主流产品。申威达飞达牌系列切纸机,通过微机处理及位置检测装置进行程序控制,是集机、电、光、液、气与数字技术为一体的机电一体化产品。其主要特点包括:采用模块化设计,零部件标准化、设计通用化;压纸器采用液压驱动实现无级调压,压力大而恒定;采用Internet网络技4术、中英文选择的人机对话界面,实现远程故障监控和诊断;采用PLC进行控制,RS485接口进行通讯;当系统出现故障报警时,系统自动弹出故障名和建议处理方式;利用先进的滚珠丝杆和线性导轨结构使推纸器运行平稳、轻快,定位准确,噪声低,提高了裁切精度;工作台全部镀铬并附带气垫,使工作台耐磨,不生锈,推纸轻快;在安全防护方面,有双手连动保护按钮,红外线光电保护及电子锁等安全防护装置,从而保障了操作人员和设备的安全;可循环单次裁切,裁切时具有过载保护功能,换刀轻捷方便。四川中江利通公司的利通牌系列切纸机也有多项改进。“双导轨整体无槽工作台”利用台下两侧面的两根导轨进行导向,提高了工作台的刚性,使推纸器冲撞后位移量<0.05mm,精度远高于行业标准,使切纸机推纸器的抗冲撞能力和稳定性得到很大提高;“平衡式压纸机构”采用了配重式平衡结构新技术,压纸器在全行程内压力均衡稳定,运行平稳,性能可靠,并率先在国内达到了欧洲标准要求的压纸器压纸压力不得超过300牛顿的技术指标;“无间隙电磁离合制动器”具有强大而恒定的吸合力、制动力和恒定的输出推力,能保证离合机构适中工作在最佳工作状态,减少了磨损和维护,功耗低,裁切力大,响应速度快,制动迅速,达到了国际标准。国际上众多先进的切纸机中最著名的当数Polar切纸机,它代表了切纸机的发展方向。
包括法国的沃伦贝格(WOHLENBERG)、施耐德(SCHNEIDER)、英国的凯琳琪(CHELLENGE)、日本的伊藤(ITON)等其他品牌切纸机也各有千秋。这里以Polar公司的机型为代表说明国外切纸机的发展历程。最早的切纸机是机械式切纸机,它采用单导轨结构,结构简单,调试维修方便,但是这类切纸机没有高精度的尺寸定位系统和尺寸设置装置,裁切精度低,不能满足高档印刷品裁切的要求。另外这种切纸机冲击力大、噪音大、安全机构不可靠,容易出现工伤事故,而且没有自动送纸机构,劳动强度大,生产效率低下。该机型现已被淘汰。机械式切纸机之后,人们将液压机构引入切纸机设计出了液压式切纸机。采用液压驱动的压纸器,压力大而恒定,受裁切时冲击力的干扰小,有的切纸机的裁刀也使用液压驱动,裁切准确而稳定。
随着控制论和电子技术的发展,数显和程控式液压切纸机开始成为切纸机的发展主流。1956年波拉公司生产出了第一台磁带控制的切纸机,开辟了程控切纸机的设计先河。自1997年开始,德国Polar公司在国际性展览会上几乎每次都有新机型参展。
1.3题目选取
本次毕业设计的任务是设计一台小型切纸机。任务要求切纸的尺寸为470-400mm,最厚60mm。
在设计中通过计算和考虑实际情况选则合适的结构及参数,从而达到设计要求,同时尽可能的降低成本,这也是一个综合运用所学专业知识的过程。。毕业设计是对四年大学所学知识的一个总结,也是走上工作岗位前的一次模拟训练。
1.4小型切纸机的特点
小型切纸机能够实现自动切纸的功能,具有切纸精度高、可以对大量的纸进行同时裁切,裁切的精度也比较高。这种切纸机比较小巧,既方便使用也不会占用太大的地方,价格根据裁切幅面的大小以及机器的配置而定的。切纸机的结构相对复杂,主要由主机、工作台、压纸机构、推纸机构和裁切机构组成。这种切纸机主要适用于对大量的文件装订之前将纸切整齐。这种切纸机广泛应用于现代数码快印、中高档办公、图书馆、国家公务机构和中小型印刷等。从推纸机构乃至裁切机构的驱动方式上又分为手动切纸机(纯机械结构)、电动切纸机;
从压纸机构的驱动方式上又分为机械压纸和液压压纸
1.5设计的要求
机器的种类虽然很多,但设计时的基本要求往往是共同的,根据对现有机器的分析,现代机器的设计应满足下列两大要求:
一、经济性要求
机器的经济性必须体现并贯穿在其设计、制造和使用的全过程中。体现在设计阶段是指应用先进的设计方法,将三钟传动(机械、电子、液压)有机地匹配,各得其所。此外尽量采用标准件、通用件和使用产品系列化而缩短设计周期;体现在制造过程中是指使用无切削加工等各种新的制造工艺技术,提高工效、缩短制造周期等;体现在使用方面是指消耗(水、电、油及辅助材料等)少、管理和维修费用低等。
二、社会要求
机器应有好的社会效果,表现为;应满足人机工程学的要求,如操作方便、省力、舒适劳动强度低、维修简捷等;应符合安全运行要求,如设置可靠的安全防护装置,设置能排除误操作的连锁装置,采用安全联轴器和离合器,配备各类预警信号装置等;应满足工艺美术要求,如造型精巧、线形流畅、形体简练、色彩明快等;应符合环保要求,如控制噪声、有效地排除废气、废液等,以免造成环境污染。第二章
切纸机总体结构设计
2.1切纸力的分析计算
切纸机切刀的下落方式直接影响机器结构和裁切质量,常见的裁切刀下落运动方式有以下两种运动方式:其一是裁刀作倾斜直线运动方式;其二是裁刀作复合下落运动。我们将裁刀倾斜直线下落运动方式叫做平刃裁切(如图1),裁刀作复合下落运动方式叫做斜刃裁切(如图2)。
图1平刃裁切
图2斜刃裁切??arctgh/l
平刃裁切特点是裁切刀在裁切纸张时,刀片刃口始终与纸张平行,裁切刀扫过的轨迹为平行四边形,刀刃与被裁切物是全长接触,被裁切物的抗切力和刀刃的冲击力较大,致使被裁切物的弯曲变形大,裁切质量差。低档切纸机一般采用这种裁切方式。其裁切力可按下式计算:
F?S??Lh?
式中:F——平刃裁切力
S——切纸刀扫过纸张的面积
L——纸张的宽度需要完整图纸及论文,请联系QQ545675353
篇二:切纸机的设计
切纸机控制系统课程设计
切纸机控制系统是一种用于精确切割纸张的设备,广泛应用于印刷、包装、纸品加工等行业。在现代工业生产中,自动化的控制系统是提高生产效率、保证产品质量的重要手段。本文将对切纸机控制系统的课程设计进行探讨。
切纸机控制系统的设计需要考虑多个方面,包括硬件设计、软件设计和用户界面设计。在硬件设计方面,需要选择合适的传感器和执行器,如纸张传感器、电动驱动器等,并设计适当的电路板和接口电路,以实现传感器和执行器的连接。在软件设计方面,需要编写程序控制切纸机的运动,包括纸张进料、切割和收纸等操作。同时,还需要设计相应的算法,用于实现精确的切割控制。用户界面设计主要考虑使用者对切纸机的操作和监控需求,包括触摸屏、按钮和指示灯等元素的布局和功能设计。
在切纸机控制系统的课程设计中,通常会涉及以下几个方面的内容:
1.系统方案设计:需要根据切纸机的具体要求和工作原理,选择合适的控制方案。常见的控制方案有基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统和基于单片机的控制系统。根据系统方案的选择,设计硬件和软件的结构。
2.硬件设计:根据系统方案,选择和设计所需的传感器和执行器,并设计相应的电路板和接口电路。需要考虑电路的稳定性、可靠性以及系统的扩展性。
3.软件设计:编写程序控制切纸机的运动,并设计相应的算法,实现精确的切割控制。考虑到切纸机的安全性和稳定性,还需要实现故障检测和报警功能。
4.用户界面设计:根据用户的需求和使用习惯,设计直观、易用的操作界面。可以使用触摸屏、按钮和指示灯等元素,用于控制切纸机的操作和监控系统的状态。
5.系统测试和优化:在完成硬件和软件设计后,需要进行系统测试,验证系统的功能和性能是否符合要求。如果有必要,可以进行系统的优化,提高系统的响应速度和运行效率。
切纸机控制系统的课程设计不仅需要掌握硬件和软件设计的基本知识,还需要理解切纸机的工作原理和相关的控制理论。通过对切纸机控制系统的课程设计,可以培养学生的工程实践能力和创新能力,同时提高他们在工业自动化领域的竞争力。
总之,切纸机控制系统的课程设计是一个综合性的实践项目,需要学生综合运用硬件和软件设计的知识,以实现自动化的切纸机控制。通过这样的课程设计,学生可以加深对自动化控制系统的理解和应用,为将来的工作和研究奠定基础。
篇三:切纸机的设计
双刀切纸机控制系统设计
双刀切纸机控制系统设计
一、引言
随着科技的不断进步,自动化设备在工业生产中扮演着越来越重要的角色。在纸品加工行业中,双刀切纸机作为一种常用的设备,其控制系统的设计尤为重要。本文将探讨双刀切纸机控制系统的设计原理、核心组成以及功能实现等方面,并通过实例介绍一种基于PLC的双刀切纸机控制系统的具体设计过程。
二、双刀切纸机控制系统设计的原理
双刀切纸机控制系统的设计需要根据切纸机的工作特点和要求进行。双刀切纸机的主要工作原理是通过双刀同时切割纸张,以实现快速而准确的切割。在控制系统设计中,需要实现以下几个核心功能:
1.纸张进给控制:通过控制进给装置,精确控制纸张的进给速度和位置,以确保切纸机在切割过程中能够准确对准纸张。
2.刀具运动控制:控制刀具的运动速度和位置,确保切割精度和速度的要求。
3.切割长度控制:根据需要设定切割长度,控制系统能够根据设置,在切割过程中自动停止或准确定位。
4.安全保护控制:在切割过程中,将纸张和刀具之间的安全距离保持在一定范围内,避免意外发生。
三、双刀切纸机控制系统的核心组成
1.传感器:通过纸张厚度传感器、切割长度传感器等,实时监测纸张的厚度和长度等参数,将实时获取的数据传递给控制系统。
2.PLC:采用可编程逻辑控制器(PLC)作为控制核心,接收
传感器信号,并根据设定的程序进行逻辑判断和控制输出,实现对整个系统的控制。
3.伺服电机:通过控制伺服电机的转速和位置,从而控制刀具的运动。
4.人机界面:通过人机界面,可以方便地对控制系统进行操作和设置,实现对切割长度、速度等参数的调整。
5.安全装置:通过安全光栅、紧急停止按钮等,确保操作人员和设备的安全。
四、基于PLC的双刀切纸机控制系统设计
以一台双刀切纸机为例,介绍基于PLC的双刀切纸机控制系统的设计过程。
1.纸张进给控制:采用伺服电机驱动的皮带传动系统,PLC通过接收传感器反馈的纸张位置信号,调整伺服电机的转速和位置,控制纸张的进给速度和位置。
2.刀具运动控制:采用伺服电机驱动刀具的运动,控制刀具的速度和位置。通过设置切割长度,并接收传感器反馈的位置信号,PLC控制伺服电机的动作,实现精确的切割。
3.切割长度控制:在人机界面上设置切割长度参数,PLC根据设定的长度,控制切割过程中的停止或准确定位,实现精确的切割长度控制。
4.安全保护控制:通过安全光栅、紧急停止按钮等安全装置,实现对切割过程的安全保护。当安全装置发生触发时,PLC会立即执行紧急停止操作,确保设备和操作人员的安全。
五、总结
双刀切纸机控制系统的设计是一个复杂而关键的任务,需要考虑到切割精度、速度和安全等多个方面的要求。本文通过介绍双刀切纸机控制系统设计的原理、核心组成和具体实现过程,为类似设备的控制系统设计提供了一定的参考。随着科技的不断进步,控制系统的设计将会更加先进和智能化,推动纸品加工行业的发展和提高生产效率
综上所述,基于PLC的双刀切纸机控制系统的设计过程包括纸张进给控制、刀具运动控制、切割长度控制和安全保护控制等方面。通过PLC控制纸张进给速度和位置、刀具速度和位置,并根据设定的切割长度参数实现精确的切割。同时,通过安全装置实现对切割过程的安全保护。这种控制系统设计能够满足双刀切纸机的切割精度、速度和安全等要求。随着科技的发展,控制系统的设计将会更加先进和智能化,进一步提高纸品加工行业的生产效率